Hauptseite  >

 EINSTEIGER

 SPRECHFUNK

 DATENFUNK

 TECHNIK

 VERBÄNDE

 FORUM

 LINKS

 RESOURCEN


Intern
 Über uns

 Hier werben

 Verfasser

 Kontakt und
 Impressum


 
  Suchen auf hobby-funk.net


hobby-funk.net > Datenfunk > Probleme im Packet-Radio(2)

Datenfunk





Probleme im Packet-Radio (2) - Routing

Von Marco Brandt

Redakteur





Seiten: | 1 | 2 | 3 |

routing
Pfadfinder

Wer Sprechfunk betreibt hat es einfach: Entweder man befindet sich in Reichweite der Gegenstation oder nicht. Ist die Entfernung zum Gesprächspartner zu groß, kommt keine Verbindung mehr zustande. Zwar lässt sich die Sprache über ein Sprechfunkrelais umsetzen, aber auch damit ist die Reichweite begrenzt. Wer Nachrichten über große Entfernungen übertragen möchte, dem bleibt nur die Aufforderung "sag mal weiter: ...".

Anders ist dies im Datenfunk: Da die Daten digital gespeichert werden, können sie beliebig oft kopiert und ausgesendet werden, ohne sich dabei zu ändern oder an Qualität zu verlieren. Dies macht den Aufbau von Netzen möglich, in denen jeder Knoten automatisch Nachrichten transportieren und weiterleiten kann, auch wenn sie nicht direkt für ihn bestimmt sind oder von ihm ausgehen. Somit kann ein Datenpaket von Umsetzer zu Umsetzer geschickt werden und dabei grosse Entfernungen überbrücken, ohne an Qualität zu verlieren.

Zwischen Sender und Empfänger muß es natürlich mindestens einen Weg geben, der aus einer Anzahl von Umsetzern besteht, die die Nachricht wiederholen müssen. Existiert kein solcher Weg, so kann auch keine Nachricht übermittelt werden. In der Praxis existieren meist mehrere solcher Wege, die unterschiedlich schnell arbeiten. Zur Beurteilung der Qualität eines Weges zieht man Merkmale wie Laufzeit einer Nachricht, Datenverlust und Übertragungsrate heran.

Die Aufgabe eines Routingsystems ist es nun den optimalen Weg zwischen Sender und Empfänger zu finden und aufrecht zu erhalten. Verschlechtert sich eine Verbindung oder reisst ganz ab, so muß das Routingsystem einen neuen Weg finden, falls dieser existiert. Das ganze sollte ohne Zutun des Benutzers erfolgen.

 

an der Quelle

Das einfachste Routingsystem besteht darin, daß der Benutzer einen Weg zum Ziel bereits kennt und diesen vorgibt. Da die Route hier an der Quelle (der Informationen) festgelegt wird, spricht man vom Source-Routing. Im Fall des AX.25 Protokolls (Packet-Radio) gibt der Benutzer den Weg durch die Knotennamen schon beim Connect an:

C ZIEL VIA NODEA NODEB NODEE

Der Benutzer oder sein Computer müssen also den bessten Weg zum Ziel bereits kennen. Dies macht es erforderlich, daß die gesamte Netzstruktur bekannt ist und sich nicht ändert. Schon ein einzelner Ausfall eines Nodes macht die Verbindung unmöglich.

Schlaue Nodes

Besser wäre es, wenn jeder Node alle anderen Nodes im Netz und die Wege dorthin kennen würde. Somit bräuchte der Benutzer nur noch den Zielknoten kennen und könnte die Wegsuche dorthin "dem Netz" überlassen.

Woher soll aber ein Node über seine Umgebung Bescheid wissen?

Dazu gibt es zwei Möglichkeiten:

statisches Netz:
Jeder Knoten besitzt eine unveränderliche (aber veränderbare) Tabelle, in der Informationen über das Netz (Nachbarknoten, Strecken etc.) durch den Operator eingetragen werden. Die Entscheidung, welche Strecke von A nach B verwendet werden soll, trifft prinzipiell der Betreiber durch den Eintrag in die Listen. Das Verfahren ist absolut stabil und arbeitet sehr zuverlässig, sofern die eingetragenen Verbindungswege auch tatsächlich immer verfügbar sind. Ein Austausch von Daten zur Netzverwaltung zwischen den Netzknoten ist nicht notwendig. Fällt eine Strecke aus, muss durch einen Eingriff des Operators eine Ersatzstrecke geschaltet werden. Bei hoher Belastung bestimmter Strecken kann es zu Wartezeiten kommen, obwohl möglicherweise alternative Verbindungen zur Verkehrsentlastung genutzt werden könnten. Ein in den USA gängiges System ist unter der Bezeichnung "ROSE" bekannt.
 
dynamisches Netz:
durch ständigen Informationsaustausch zwischen den Knoten kann die Leistungsfähigkeit jeder Linkstrecke präzise beurteilt werden. Damit ist es jederzeit möglich, zwischen zwei beliebigen Knoten den optimalen Weg zu berechnen. Ändert sich die Struktur des Netzes (etwa durch Ausfall eines Knotens oder durch Installation eines neuen Knotens), dann spiegelt sich dies in den Dateien wieder, die als Grundlage für die Wegoptimierung dienen. Bei sehr starker Auslastung bestimmter Strecken sinkt die Qualität dieses Links. Das Netz reagiert automatisch, indem es diese Strecke als "schlecht" meidet und andere, bessere (weil weniger belastete) Strecken bevorzugt. Damit ist eine problemlose Lastverteilung zwischen mehreren parallelen Strecken gewährleistet. Nachteil des dynamischen Netzes ist, dass ein gewisser "Verwaltungsaufwand" (Overhead) die Strecken zusätzlich belastet. Grosser Vorteil: ein dynamisches Netz benötigt keinen Operator, der sich zuverlässig um den Zustand jeder Strecke kümmert. Wenn jeder Knoten, wie es in privaten Funkdatennetzen ja der Fall ist, von einem anderen Operator betrieben wird, ist ein netzwerk-weites Management nicht möglich. Gerade für Netzknoten, die nicht mit 100%iger Wahrscheinlichkeit verfügbar sind, eignet sich die dynamische Wegeoptimierung sehr gut.

 

Jedoch hat auch ein dynamisches Routingsystem prinzipbedingte Nachteile. Im Packet-Radio wird ein sogenanntes proaktives Routing verwendet, was bedeutet, daß die Nodes die Routen fortlaufend speichern und bewerten, und nicht erst, wenn die Route auch wirklich benötigt wird. Dies spart viel Zeit beim Aufbau einer Verbindung, denn man kennt den Weg zum Ziel schon. Ein Nachteil ist jedoch, daß die Verwaltungsnachrichten auch die Frequenz belasten, wenn die Nodes gerade nicht verwendet werden.

 

Welche weiteren Probleme kann es geben? Weiter>>